1.FreeRTOS递归互斥信号量
2.Freertos(4)----信号量
3.FreeRTOS简介
4.keil AC6移植freeRTOS解决(100+)报错问题
5.free rtosåucosçåºå«
6.FreeRTOS源码探析之——消息队列
FreeRTOS递归互斥信号量
递归互斥信号量是源码一种特殊的互斥信号量,不同于普通互斥信号量,行数已经获取递归互斥信号量的源码任务可以再次获取此信号量,即任务可以嵌套使用,行数次数不限。源码递归互斥信号量同样需解决优先级继承问题,行数视频激励广告源码获取的源码次数必须释放相同的次数,且不能在中断服务函数中使用。行数
递归互斥信号量的源码实现通过宏调用xQueueCreateMutex()函数创建,此函数源码细节参考互斥信号量章节3.1的行数介绍。释放递归互斥信号量使用宏调用xSemaphoreGiveRecursive()函数,源码调用xQueueGiveMutexRecursive()完成释放过程。行数获取递归互斥信号量使用宏调用xSemaphoreTakeRecursive()函数,源码执行xQueueTakeMutexRecursive()实现获取。行数
实例展示了递归互斥信号量的源码应用。通过STMCubeMX将FreeRTOS移植至工程,创建优先级高低不同的三个任务与一个递归互斥信号量。在MDK-ARM软件中编程,编译无误后下载至开发板,使用串口调试助手观察调试信息。
如需获取FreeRTOS递归互斥信号量实例的完整工程源代码,请关注公众号并在公众号内发送指定消息。
Freertos(4)----信号量
Freertos中的二值信号量是一种用于任务间或任务与中断间同步的基本工具。它与互斥信号量类似,但不具备优先级继承机制。二值信号量的特点在于其队列仅有一项,意味着队列要么为空,要么已满,任务只需判断队列状态,无需关注具体消息内容。
以温湿度传感器为例,如果采集数据和刷新屏幕的redis源码分析 腾讯源码学院周期不同步,可能会浪费CPU资源。通过使用二值信号量,传感器数据采集完成后才会触发屏幕刷新,确保数据的准确性并节省CPU资源。在操作中,任务会根据信号量队列状态进入阻塞或非阻塞状态。
Freertos通过在发送信号量时立即返回,避免了发送端和接收端的同步问题。创建二值信号量时,API与创建队列类似,只是设置消息数量为1,大小为0,类型为二值信号量队列。
计数信号量则更注重资源管理,允许多个任务访问,但限制任务总数。当超过限制时,后续任务会阻塞,直到有任务释放资源。这种机制就像多个人上厕所的比喻,确保了资源访问的有序性。
互斥信号量则提供了互斥和优先级继承特性,确保临界资源的独占访问,避免优先级翻转问题。在源码中,创建、释放和获取互斥信号量的过程同样体现了简化设计的理念。
递归互斥信号量允许任务多次获取并释放,但必须是成对操作,且同样具有优先级继承机制。递归互斥信号量的正数源码怎转成负数源码API和源码实现同样遵循这一原则。
FreeRTOS简介
FreeRTOS,一个专为小型嵌入式系统设计的迷你操作系统内核,它的存在旨在提供基础的系统功能。它的核心特性包括任务管理、精准的时间管理、信号量机制、消息队列服务以及内存和记录功能,这些使得它在资源有限的小型系统中展现出强大的适应性。[1] 由于实时操作系统对系统资源,特别是RAM的需求,像μC/OS-II、embOS和salvo这样的RTOS能够在小容量RAM的单片机上运行,而FreeRTOS就是其中之一。相比于商业的μC/OS-II和embOS,FreeRTOS的一大亮点是其开源的性质,用户可以自由获取和使用源代码。此外,它还具有高度的可移植性和可裁剪性,开发者可以根据项目需求灵活定制和移植到各种类型的单片机上。目前,FreeRTOS的最新版本为7.4.0,这表明其持续更新和优化,以满足不断变化的嵌入式系统需求。扩展资料
在嵌入式领域中,嵌入式实时操作系统正得到越来越广泛的应用。采用嵌入式实时操作系统(RTOS)可以更合理、更有效地利用CPU的资源,简化应用软件的设计,缩短系统开发时间,更好地保证系统的实时性和可靠性。keil AC6移植freeRTOS解决(+)报错问题
在使用keil移植freeRTOS时,仿源码网站带vip源码需注意ac5与ac6编译器差异导致移植port文件.c和.h时可能出现报错问题。移植过程遵循以下步骤:
首先,下载freeRTOS源码,网络上教程丰富。
其次,在hal库或校准库下建立文件,接着移植源码,注意删除无用内容。
然后,将移植的.c和.h文件在keil中关联起来,编译过程中会显示未使用功能的报错信息,需针对具体错误注释或删除相关代码。
特别注意,在port.c文件中包含头文件(如f示例),之后编译时若发现函数重定义错误,应根据报错内容注释到相应的函数。
对于stmf4xx_it.c文件,确保注释或删除PendSV_Handler、SysTick_Handler和SVC_Handler,避免此类函数的未定义导致的报错。
解决报错的关键在于定义freeRTOS中未使用的钩子函数(vApplicationStackOverflowHook、vApplicationIdleHook、vApplicationTickHook 和 vApplicationMallocFailedHook),即使不实际使用,也需提供空定义以确保编译通过。
具体实现方式是将空定义添加到项目源文件中,例如main.c文件。正确操作后,所有报错解决,移植freeRTOS至keil AC6过程完成。
free rtosåucosçåºå«
ãä¸ãfreeRTOSæ¯uCOS IIä¼èçå°æ¹ï¼
ãã1ã å æ ¸ ROMåèè´¹RAMé½æ¯uCOS å°ï¼ç¹å«æ¯RAMã è¿å¨ åçæº éé¢æ¯ç¨ç¼ºèµæºï¼uCOSè³å°è¦5K以ä¸ï¼ èfreeOSç¨2~3Kä¹å¯ä»¥è·çå¾å¥½ã
ãã2ãfreeRTOS å¯ä»¥ç¨åç¨ï¼Co-routineï¼ï¼åå°RAMæ¶èï¼å ±ç¨STACKï¼ãuCOSåªè½ç¨ä»»å¡ï¼TASKï¼æ¯ä¸ªä»»å¡æä¸ä¸ªç¬ç«çSTACKï¼ã
ãã3ãfreeRTOS å¯ä»¥æä¼å 度ä¸æ ·çä»»å¡ï¼è¿äºä»»å¡æ¯æ æ¶é´ç æ¥è½®æµå¤çï¼uCOSII æ¯ä¸ªä»»å¡é½åªæä¸ä¸ªç¬ä¸æ äºç ä¼å 级 ãå æ¤ï¼ ç论 ä¸è®²ï¼freeRTOS å¯ä»¥ç®¡çè¶ è¿ä¸ªä»»å¡ï¼èuCOSåªè½ç®¡ç个ã
ãã4ãfreeRTOS æ¯å¨åä¸ä¸å è´¹åºç¨ãuCOSå¨åä¸ä¸çåºç¨æ¯è¦ä»é±çã
ããäºãfreeRTOS ä¸å¦uCOSçå°æ¹ï¼
ãã1ãæ¯uSOSç®åï¼ä»»å¡é´é讯freeRTOSåªæ¯æQuequeï¼ Semaphoresï¼ Mutexã uCOSé¤è¿äºå¤ï¼è¿æ¯æFlag,iapp源码1001iapp源码 MailBox.
ãã2ãuCOSçæ¯ææ¯freeRTOS å¤ãé¤ æä½ç³»ç» å¤ï¼freeRTOSåªæ¯æTCPIPï¼ uCOSåæ大éå¤å»¶æ¯æï¼æ¯å¦FSï¼ USBï¼ GUIï¼ CANççæ¯æ
ãã3ãuCOSå¯é æ§æ´é«ï¼èä¸èä¼åï¼freeRTOS å¨æ设置æä¸çä¼åçæ¶åï¼å°±ä¼åºé®é¢ã
ä»å«å¤çæ¥çæç« ï¼
FreeRTOS源码探析之——消息队列
消息队列是FreeRTOS中的一种关键数据结构,用于实现进程间通信。其运作机制首先由FreeRTOS分配内存空间给消息队列,并初始化为空,此时队列可用。任务或中断服务程序可以给消息队列发送消息,发送紧急消息时,消息将直接放置于队头,确保接收者能优先处理。这种机制保证了紧急消息的优先级。
为了防止消息队列被并发读写时的混乱,FreeRTOS提供了阻塞机制,确保操作的进程能够顺利完成,不受其他进程干扰。接收消息时,若队列为空,进程可选择等待,直到消息到达。在发送消息时,只有队列允许入队时,发送才成功,避免了队列溢出。优先级较高的进程将优先访问消息队列,这通过任务优先级排序实现。
消息队列控制块包含了队列的管理信息,如消息存储位置、头尾指针、消息大小和队列长度等。这些信息在创建队列时即被初始化,并且无法改变。每个消息队列与消息空间共享同一段连续内存,只有在队列被删除时,这段内存才会被释放。消息队列长度在创建时指定,决定了消息空间总数。
FreeRTOS通过xQueueGenericCreate()函数创建消息队列,该函数首先分配内存,然后初始化队列。初始化过程涉及队列长度和消息大小等参数的设置,并通过xQueueGenericReset()函数进行队列复位。
队列复位时,vListInitialise()函数构建了列表结构,这是消息队列内部的组织形式。列表结构体定义了节点类型,而vListInitialise函数初始化了列表,为消息队列的使用做好准备。
发送消息时,xQueueSend()或其底层实现xQueueGenericSend()函数根据参数选择发送位置。默认情况下,消息会发送至队尾。接收消息则通过xQueueReceive()或xQueueGenericReceive()函数实现,参数通常包括队列句柄和接收的消息指针。
消息队列的发送和接收过程中,若队列已满或为空,可能会触发任务切换,以避免阻塞进程。这种机制确保了消息队列在进程间通信中的高效和有序,是FreeRTOS系统中实现进程间协作的关键组件。
STM上的FreeRTOS实时操作系统
FreeRTOS是一款在嵌入式系统中广泛使用的实时操作系统,而STM是一系列由STMicroelectronics开发的微控制器。
在STM上使用FreeRTOS可以充分利用其多核处理能力,并实现多任务管理、任务调度等功能。下面将详细介绍如何在STM上使用FreeRTOS,并给出一些示例代码。
首先,确保你已经具备以下硬件准备:
- STM开发板
- 串行调试接口(如ST-LINK)用于下载程序
- 集成开发环境(IDE),如Keil MDK或STMCubeIDE
- FreeRTOS源代码
在创建一个新的FreeRTOS项目之前,需要对FreeRTOS进行配置。主要的配置包括选择所需的内核功能、任务数和任务堆栈大小等。这些配置的具体方法可以参考FreeRTOS的官方文档。
在FreeRTOS中,任务是最基本的执行单元。以下是一个简单的示例,展示了如何创建两个任务并实现它们的简单调度。
在FreeRTOS中,使用RTOS API可以进行任务的创建、删除、挂起和恢复等操作。以下是一些常用的API示例:
在使用FreeRTOS时,需要进行硬件准备,配置FreeRTOS,创建任务,并使用RTOS API进行任务管理和通信操作。通过合理地调度任务、管理资源和进行任务间通信,可以实现复杂的嵌入式应用程序。
FreeRTOS与STM的结合,使嵌入式系统的性能和稳定性得到显著提升,为开发人员提供了强大的工具来创建高效且可靠的多任务系统。
FreeRTOS功能和特点
FreeRTOS是一个功能强大且特点显著的实时操作系统,其设计以灵活性和易用性为核心。它提供了混合配置选项,让开发者可以根据项目需求选择合适的特性,以满足不同的应用场景。 FreeRTOS注重代码的完整性和信任度,确保高层次的代码在运行过程中不受破坏。它的设计目标明确,致力于创造简单易用的开发体验,特别适合C语言开发,代码结构紧凑,便于携带和移植。 在任务管理方面,FreeRTOS支持同时处理两项任务和共享例程,使得系统资源的利用率得以提高。它还拥有强大的执行跟踪功能,有助于开发者深入了解任务执行情况,便于调试和优化。 安全是FreeRTOS的一大亮点,它内置了堆栈溢出检测功能,有效防止因堆栈溢出导致的系统崩溃。更重要的是,它不限制任务的数量和优先级,允许多个任务共享相同的优先级,无需担心优先级继承权的问题,极大地增强了系统的并发性能。 此外,FreeRTOS提供了丰富的同步和通信机制,包括队列、二进制信号量、计数信号灯以及递归通信,为任务间的协作提供了多种途径。对于需要优先级继承权的场景,它也提供了相应的解决方案。 最吸引人的可能是其开源特性,FreeRTOS的源代码可供免费使用,无需担心版权问题。它还支持从标准的Windows主机进行交叉开发,大大降低了开发者的入门门槛和部署复杂性。扩展资料
在嵌入式领域中,嵌入式实时操作系统正得到越来越广泛的应用。采用嵌入式实时操作系统(RTOS)可以更合理、更有效地利用CPU的资源,简化应用软件的设计,缩短系统开发时间,更好地保证系统的实时性和可靠性。FreeRTOS系列教程(六):如何使用队列集
本文主要探讨FreeRTOS中的队列集功能,如何在多任务环境下实现高效的消息传递和信号处理。队列集允许任务同时等待多个队列或信号量,解决单一资源等待可能导致的阻塞问题。
在传统的FreeRTOS实现中,任务只能逐一处理消息队列或信号量。例如,任务A需要接收消息并获取信号量,如果消息队列无数据,信号量未释放,任务A会阻塞。队列集的引入则提供了解决方案:创建一个队列集,任务A不断从队列集中获取消息,根据句柄类型(队列或信号量)执行相应操作,这样就能确保任务在收到任何类型的事件时都能立即响应,避免了阻塞。
队列集的使用涉及几个关键API函数,如xQueueCreateSet()用于创建队列集,xQueueAddToSet()和xQueueRemoveFromSet()用于添加和删除队列,xQueueSelectFromSet()用于从队列集中获取消息。通过这些函数,可以灵活地管理任务之间的通信。
接下来,我们通过一个实验展示了队列集的应用。创建三个任务,任务1优先级最高,用于接收队列集中的消息。实验结果显示,任务能及时响应队列或信号量的变化,无论消息队列还是二值信号量,都能使任务从阻塞状态恢复。
总结来说,队列集是FreeRTOS中提升任务协作效率的重要工具,它扩展了任务的并发处理能力,降低了阻塞风险。如果你对队列集的使用还有疑问,欢迎在评论区交流。感谢你的关注与支持,如果你需要相关源码或学习资料,可关注微信公众号:硬件电子与嵌入式小栈,获取更多信息和资源。